Kunnallinen lietteen pumppu jätevesilietteen kuljetukseen

II. Elastomeeri

Lietepumpuissa yleisesti käytetyt elastomeerit voidaan luokitella kolmeen luokkaan: luonnonkumi, polyuretaani ja synteettiset elastomeerit.
Luonnonkumi
Kun luonnonkumia käytetään vuorausmateriaalina, sillä on erinomainen eroosionkestävyys halkaisijaltaan 12 mm (1/2 tuumaa) oleville kiinteille hiukkasille. Kuitenkin, kun sitä käytetään juoksupyöriin, sen vastustuskyky hiukkasille, joiden halkaisija on yli 6 mm (1/4 tuumaa), heikkenee merkittävästi. Lisäksi luonnonkumilla on rajallinen sopeutumiskyky teräviä kiintoaineita sisältäviin väliaineisiin. Siitä huolimatta uusi leikkausta estävä-formulaatio on jossain määrin parantanut tätä vikaa. Suhteellisen pehmeän koostumuksensa vuoksi luonnonkumi on taipuvainen leikkaamaan tai repeytymään suurien{11}}kokoisten kiinteiden aineiden tai roskien takia. Kun sitä käytetään jauhatuspiireissä (kuten kuulamyllyissä, puoli{13}}autogeenisissä jauhinmyllyrummuissa ja jauhatuskoneiden vedenkeräyskuopissa, tärisevissä seuloissa), seulareiän koon ja seulamateriaalin kunnon säätely on avaintekijä sen vakaan toiminnan varmistamiseksi.
Luonnonkumilla on ainutlaatuinen viivästynyt palautumisvikatila, jossa sisäisen lämmön kerääntyminen voi laukaista lämpöhajoamis- ja rikinpoistoreaktiot, mikä johtaa mekaanisten ominaisuuksien jyrkkään heikkenemiseen. Tämän riskin välttämiseksi siipipyörän kehänopeus säädetään yleensä alle 27,5 m/s (5400 ft/min), jotta estetään lämpöhajoaminen imuputken alueella lähellä juoksupyörän ulkoreunaa.
Luonnonkumi kestää huonosti öljyjä, liuottimia ja vahvoja happoja. Kosketuksen jälkeen se on altis merkittävälle tilavuuden laajentumiselle, alentuneelle kulumiskestävyydelle ja huomattavalle mekaanisen lujuuden heikkenemiselle. Lisäksi se ei sovellu sovelluksiin, joissa nesteen lämpötila ylittää 75 astetta. Kemiallisissa aineissa tai korkeissa lämpötiloissa{4}}on käytettävä synteettisiä elastomeerejä, ja tietyt tyypit tulee valita tietyn kemiallisen väliaineen ja käyttölämpötilan yhdistelmän perusteella.
2. Polyuretaani
Polyuretaani, eräänlainen synteettinen elastomeeri, muodostetaan sekoittamalla kaksi nestemäistä kemikaalia ja kovettamalla sitten kaatamisen jälkeen. Tämä materiaali kestää erinomaisesti hienoja kiinteitä hiukkasia ja toimii paremmin kuin luonnonkumi joissakin käyttöskenaarioissa.
Vaikka polyuretaani ei ole tyypillinen kemiallista korroosiota kestävä materiaali, sen kemiallinen laajenemiskestävyys on silti huomattavasti parempi kuin luonnonkumi. Skenaarioissa, kuten erilaisia ​​kemikaaleja sisältävissä vaahdotuspiireissä, sen käyttöikä voi olla paljon pidempi kuin luonnonkumin. Lisäksi polyuretaania voidaan käyttää pumpun vuorauksena juoksupyörille, joiden pyörimisnopeus on yli 27,5 m/s (5400 ft/min) (tässä tilassa luonnonkumia ei enää voida käyttää), ja se soveltuu myös satunnaisiin tilanteisiin, joissa roskat voivat vahingoittaa kumipyörää.
Koska polyuretaanin Shore-kovuus on yleensä korkeampi kuin tavanomaisen luonnonkumin, sen suorituskyky voi olla rajoitettu käsiteltäessä karkeita ja teräviä hiukkasia. Tällaiset hiukkaset ovat taipuvaisia ​​aiheuttamaan sen pinnan kuoriutumista. Lisäksi polyuretaanin kemiallinen rakenne tekee siitä alttiita "hydrolyysille" (erityinen elastomeerien rikkoutumistila), erityisesti kun se altistuu vahvoille hapoille tai vahvoille emäksille; kuitenkin erityisillä formulaatioparannuksilla sen hydrolyysin vastustuskykyä voidaan parantaa merkittävästi. Polyuretaanin sovellettavan lämpötilan yläraja on 70 astetta, ja hiilivedyt hajottavat sitä.
3. Synteettinen elastomeeri
Elastomeeriyhdisteiden synteesissä luonnonkumin polymeerikomponentti korvataan erityisesti formuloiduilla polymeereillä. Nämä erikoisvalmisteiset polymeerit kestävät tiettyjä kemiallisia ympäristöjä tai käyttölämpötiloja. Tämä muunnosprosessi vaatii yleensä uusien lujiteaineiden, kovetusaineiden ja muiden erikoislisäaineiden käyttöä, jotka ovat yhteensopivia valitun synteettisen kumin kanssa.
Vaikka synteettiset elastomeerit ylittävät luonnonkumin kemiallisen kestävyyden ja lämmönkestävyyden suhteen, on olemassa perustavanlaatuinen kompromissi-: niiden kulutuskestävyys on yleensä alhaisempi kuin luonnollisen kumin, jonka koostumus on optimoitu. Nämä ominaiset erot johtuvat materiaalisuunnittelun priorisointinäkökohdista - synteettiset elastomeerit parantavat ympäristöön sopeutumiskykyään molekyylirakenteen säätelyn kautta, mutta heikentävät kitkaominaisuuksia. Tämä tarjoaa ratkaisevan perustan materiaalin valinnalle tietyissä työolosuhteissa, eli on löydettävä kohdennettu tasapaino ympäristön sietokyvyn ja kulutuskestävyyden välillä.

III. Kulutus-/eroosiota-kestävät valuseokset

Kulumista kestävä valuseos soveltuu lietepumppujen sisävuoraukseen ja juoksupyörään, ja se voi toimia tilanteissa, joissa kumimateriaalit eivät ole riittäviä, mukaan lukien ne, joissa on suuria tai teräviä hiukkasia, korkea nostokorkeus (suuri siipipyörän pyörimisnopeus), korkeat käyttölämpötilat ja runsaasti hiilivetyjä sisältävät materiaalit.
Keskipakopumppulietettä käytettäessä runsaasti kromia{0}}valkoinen rauta on yleisimmin käytetty metalliseossarja. Tämäntyyppinen metalliseos perustuu rautaan, ja metallikarbidit muodostavat 15–55 % tilavuudesta tasaisesti jakautuneena sen sisällä. Näiden karbidien kovuus voi olla yli 1200 HV, mikä antaa seokselle erinomaisen eroosionkestävyyden. Kovien karbidien läsnäolo johtaa kuitenkin materiaalin sitkeyden heikkenemiseen ja kattaviin mekaanisiin ominaisuuksiin - korkea-kromivalkoinen rauta on herkkä murtumaan osuessaan. Tällä hetkellä hauraan murtuman aiheuttamaa vikaa voidaan lievittää tehokkaasti tämäntyyppisten materiaalien perusteellisella{{10}tutkimuksella ja jatkuvalla lietepumppujen suunnittelun optimoinnilla.
Runsas-kromivalkoinen valurauta täyttää useimpien työolojen vaatimukset ja kestää hyvin erilaisia ​​kemikaaleja. Riittämättömän haponkestävyytensä vuoksi useimmat tuotteet sopivat kuitenkin vain ympäristöihin, joiden pH on yli 4. Erittäin eroosiivisissa happamissa olosuhteissa, joiden pH on 1 tai vähemmän, vaikka saatavilla on korkea-kromivalkovalurautavaihtoehtoja, niiden kulutuskestävyys on hieman pienempi kuin perinteisissä malleissa.
Skenaarioihin, joissa on puhtaasti syövyttäviä olosuhteita tai joissa vaaditaan erityistä iskunkestävyyttä, voidaan valita valuteräs- ja nikkeliseossarjat. Erittäin kevyessä lietteessä, jossa väliaine on erittäin syövyttävää, voidaan käyttää duplex-ruostumatonta terästä tai austeniittista ruostumatonta terästä; nikkeli-pohjaiset seokset on valittava lietteen, jonka syövyttävyys on voimakkain. On syytä korostaa, että näitä teräksiä ja nikkeliseoksia ei ole suunniteltu kestämään kulutusta. Niiden korroosionkestävyyden parantaminen tapahtuu yleensä kulumiskestävyyden kustannuksella, joten niitä ei yleensä suositella skenaarioihin, joissa on mukana syöpyviä kiinteitä aineita.

IV. Keramiikka

Lietepumpuissa yleisesti käytetty keramiikka voidaan luokitella kolmeen luokkaan: polymeeri{0}}pohjainen keramiikka, toiminnallinen keramiikka. Keraamisilla materiaaleilla on erinomainen korroosionkestävyys ja kulutuskestävyys, mutta niillä on pitkät tuotantosyklit ja korkeat käsittelyvaikeudet, mikä johtaa suhteellisen korkeisiin tuotantokustannuksiin.
Polymeeri{0}}pohjainen keramiikka
Epoksikomposiittikeramiikka: Epoksihartsiin perustuvat niillä on erinomainen tarttuvuus, korroosionkestävyys ja mittapysyvyys. Alumiinioksidi- ja piikarbidihiukkasia sekä lyhyiksi-leikattuja kuituja käytetään keraamisina vahvistusfaaseina. Kovettumisen jälkeen ne muodostavat komposiittimateriaalin, jolla on korkea lujuus ja kovuus, parempi kemiallinen korroosionkestävyys kuin polyuretaani-pohjaisilla materiaaleilla ja kohtuullinen iskunkestävyys. Niitä käytetään yleisesti lietepumppujen tai paikallisten kulumista kestävien komponenttien (kuten pumppujen koteloiden sisäpintojen ja juoksupyörien reunojen) sisäpinnoittamiseen, erityisesti lieteympäristöissä, joissa on keskimääräisiä happamia tai emäksisiä kemiallisia aineita.
Vinyylikomposiittikeramiikka: Vinyylihartsissa yhdistyvät epoksihartsin sitkeys ja kemiallinen kestävyys sekä tyydyttymättömän polyesterin kovettuvuus. Alumiinioksidin, piikarbidin jne. lujitefaaseina yhdistettynä keraamisiin kuituihin/viiksiin materiaalin iskunkestävyys ja repeytymiskestävyys paranevat merkittävästi. Soveltuu kuonalietteen käsittelyyn, jossa on keskikokoinen hiukkaskoko ja monimutkainen kemiallinen ympäristö.
Polyuretaani-pohjainen komposiittikeramiikka: Polyuretaania (PU) matriisina käytettäessä tavallisia kovia keraamisia hiukkasia, kuten alumiinioksidia (Al2O3), piikarbidia (SiC) ja zirkoniumoksidia (ZrO₂), käytetään keraamisina vahvistusfaaseina. Keraamisten hiukkasten dispersiovahvistuksen ansiosta polyuretaanin kulutuskestävyys ja iskunkestävyys paranevat merkittävästi, samalla kun polyuretaanin joustavuus säilyy, jolloin se kestää pienten ja keskikokoisten -kiinteiden hiukkasten aiheuttamaa eroosiota ja kulumista. Se soveltuu skenaarioihin, joissa käytetään kemiallisia väliaineita tai keskinkertaista kulutusta kestävää lietettä, kuten vaahdotuspiirejä ja rikastushiekan kuljetusta. Varsinkin perinteistä luonnonkumia korvattaessa se voi tasapainottaa sekä kemiallisen kestävyyden että kulutuskestävyyden.
2. Toiminnallinen keramiikka
Alumiinioksidikeramiikka (Al2O3 keramiikka): Alumiinioksidikeramiikka on varhaisin lietepumpuissa käytetty toiminnallinen keramiikka. Mitä korkeampi sen kovuus ja kulutuskestävyys sekä kemiallisen suorituskyvyn stabiilisuus (lukuun ottamatta vahvoja emäksisiä liuoksia ja fluorivetyhappoa), sitä alhaisemmat ovat kustannukset. Sitä käytetään yleisesti lietepumppujen siipipyörän sisävuorauksessa, suojaholkissa ja paikallista kulumista kestävässä-kerroksessa, ja se sopii erityisen hyvin keskisuuren kulutuksen aiheuttaman lietteen käsittelyyn, mutta sillä on korkeampi hauraus ja huonompi iskunkestävyys.
Piikarbidikeramiikka (SiC-keramiikka): Piikarbidikeramiikka (erityisesti reaktio-sintrattu piikarbidi ja paine-painevapaa sintrattu piikarbidi) ovat erittäin korkean kulutuksenkestävyyden, erinomaisen korroosionkestävyyden (ei kestä fluorivetyhappoa ja vahvoja hapettavia happoja), hyvän lämmönjohtavuuden, korkean lämpötilan kestävyyden ja erinomaisen lämpösokkien kestävyyden. Ne soveltuvat korkeaan-huoltoon, voimakkaaseen-korroosioon tai korkean-lämpötiloihin, kuten korkea-pitoisuuksiin, jotka sisältävät teräviä hiukkasia (kuten kvartsihiekkaa, metallikuonaa) tai happo/emäs-pitoista kemiallista lietettä. Niitä käytetään usein ytimen kulumista kestävinä-komponentteina, kuten siipipyörinä, etusuojalevyinä ja lietepumppujen kulutusrenkaina.
Zirkonialla karkaistu keramiikka (ZrO₂-keramiikka): Nämä keramiikka on karkaistu stabilointiaineilla, kuten yttriumoksidilla (Y₂O3), ja niillä on erittäin korkea murtolujuus (3-5 kertaa alumiinioksidikeramiikka) ja kulutuskestävyys. Niillä on korkea kovuus (Mohs-kovuus vaihtelee 8,5-9 astetta) ja erinomainen korroosionkestävyys (lukuun ottamatta fluorivetyhappoa): Ne soveltuvat sovelluksiin, joissa lietteen hiukkasilla on tietty iskusitkeys (kuten karkeahiukkaskuona, hiekka ja sora), ja niitä voidaan käyttää komponenteissa, kuten juoksupyörissä ja perinteisissä pinnoitteissa ja haurausaineissa. toimii vakaammin keskisuurissa kulumisintensiteetissä ja iskunkestävissä olosuhteissa.

Koodi

Materiaalin nimi
Tyyppi

Toiminnon kuvaus
A04

ULTRACHROME® 24 % kromikorroosiota{1}}kestävä harmaarauta
Valkoinen valurauta
A04 metalliseos on eräänlainen valkoinen rauta, joka on erityisesti suunniteltu poraus- ja kierteitystöihin. A04:n korroosionkestävyys ei ole yhtä hyvä kuin A05:n, eikä se yleensä ole korroosionkestävä. A04:tä käytetään sovittimien, tiivisteholkkien ja purkauslaitteiden tiivistämiseen.
A05

ULTRACHROME® 27 % kromikorroosiota{1}}kestävä harmaarauta
Valkoinen valurauta
A05-seos on eräänlainen kulutusta-kestävä valkoinen valurauta, joka toimii poikkeuksellisen hyvin erilaisissa eroosio-olosuhteissa, mukaan lukien lievässä syövyttävässä ympäristössä. A05:n korkea kulutuskestävyys johtuu sen mikrorakenteessa olevista kovista karbideista.
A25

Ni-Cr-Mo-teräs
Valettu teräs

A25-seos on seosterästyyppi, jolla on kohtalainen kulutuskestävyys ja korkeat mekaaniset ominaisuudet. Tätä metalliseosta käytetään suurissa valukappaleissa, joissa sitkeys on äärimmäisen tärkeää, kuten soran pumpun kotelossa.
A49

ULTRACHROME® 28 % kromi vähähiilinen korkea-kromivähäinen-hiilivalkoinen rauta
Valkoinen valurauta
A49-seos on korroosionkestävä-valkoinen valurauta, joka sopii matalan pH:n syövyttäviin olosuhteisiin. Siinä on kuitenkin myös eroosion kulumisen ongelma. Tämä seos soveltuu erityisen hyvin savukaasujen rikinpoistoon (FGD) ja muihin kohtalaisen syövyttäviin lietesovelluksiin.
A53

ULTRACHROME® austenitic ruostumaton teräs korkea{0}}kromivalkoinen rauta
Valkoinen valurauta
A53-seos on erittäin korroosiota{1}}kestävä seos, jolla on kohtalainen korroosionkestävyys. A53:a voidaan käyttää alhaisen pH:n sovelluksissa, kuten fosfaattiolosuhteissa tai tietyissä rikkidioksidinpoistosovelluksissa, joissa on myös eroosioongelmia.
A61

HYPERCHROME® 30 % Cr korkea kromivalkoinen rauta
Valkoinen valurauta
A61-seos on hypereutektinen valkoinen valurauta. Koska metalliseosmatriisissa on suuri määrä kovia ja kulutusta kestäviä kromikarbideja, sillä on erittäin korkea korroosionkestävyys.
A68

HYPERCHROME® 30 % Cr korkea kromivalkoinen rauta
Valkoinen valurauta
A68 metalliseos on hypereutektinen valkoinen rauta. Se soveltuu korkeisiin kulumisolosuhteisiin ja sillä on lievä korroosionkestävyys. Sitä tulisi käyttää sovelluksissa, joissa vaaditaan samanlaista korroosionkestävyyttä kuin Ultrachrome A05 -seoksella ja parempaa kulutuskestävyyttä kuin Hyperchrome® A61 -seoksella.
A241

ULTRACHROME® 32 % Chromium High Chromium White Rauta
Valkoinen valurauta
A241-seos on kulutusta-kestävä ja iskunkestävä-valkoinen valurauta. Se on optimoitu sovelluksiin, joissa isku aiheuttaa materiaalihäviöitä. Verrattuna A61:een, A241:llä on erinomainen iskunkestävyys ja A05:een verrattuna sillä on erinomainen korroosionkestävyys.
C21

13 % kromiterästä
Martensiittista ruostumatonta terästä
C21-seos on täysin karkaistua 420C ruostumatonta terästä.
C23

CF-8M ruostumaton teräs
Austeniittista ruostumatonta terästä

C23-seos on CF-8M ruostumatonta terästä. C23:lla on erinomainen korroosionkestävyys, mutta sen korroosionkestävyys on heikko. Se on 316SS:n valuvastine.
C26

CD-4MCuN ruostumaton teräs
Duplex ruostumaton teräs
C26-seos on CD-4M CuN duplex ruostumaton teräs. Se on korroosionkestävämpi kuin C23, mutta sillä on yleensä huonompi korroosionkestävyys. Tämä on 2205SS:n valuvastine.
D21

Pallografiittivalurauta (SG-rauta)
Valurauta
D21-seos on harmahtavaa pallografiittivalurautaa, ja sitä käytetään pumppujen koteloiden ja runkojen vakiomateriaalina.
D25

Korkea{0}}lujuus pallografiittirautaa (SG-rauta)
Valurauta
D25-seos on patentoitu pallografiittirauta, jota käytetään korkeapainesäiliöissä, jotka vaativat korkeinta mekaanista lujuutta.
N02

63% Ni 30% Cu-seos
Korroosionkestävä-nikkeliseos
N02-seos on nikkeli-kupariseos, joka soveltuu syövyttäviin ympäristöihin, mutta jolla on huono kulutuskestävyys. N02 tunnetaan myös nimellä Monel-seos.
N22

58N 22Cr 12Mo seos
Korroosionkestävä-nikkeliseos
N22 on erittäin korroosiota{1}}kestävä metalliseos, jota käytetään äärimmäisen vaativissa sovelluksissa, joita edes austeniittiset ja austeniittiset superseokset eivät kestä. N22 tunnetaan myös nimellä Hastelloy® C-22®.
J32

70 % volframikarbidipinnoite 420SS
Keramiikka{0}}pinnoitettua ruostumatonta terästä
J32 on metalli-keraaminen komposiittipinnoite, joka koostuu 70 % volframikarbidista ja 420 ruostumattomasta teräksestä. Sitä käytetään akseliholkkeihin syövyttävissä olosuhteissa.
J37

70 % volframikarbidipinnoite CD4-MCUN
Keramiikka{0}}pinnoitettua duplex-ruostumatonta terästä
J37 on metalli-keraaminen komposiittipinnoite, joka koostuu 70 % volframikarbidista ja duplex-ruostumattomasta teräksestä. Sitä käytetään akseliholkkeihin syövyttävissä ja hankaavissa olosuhteissa.
J39

80 % volframikarbidipinnoite 420SS
Keramiikka{0}}pinnoitettua ruostumatonta terästä
J39 on metalli-keraaminen komposiittipinnoite, joka koostuu 80 % hienorakeisesta -volframikarbidista ja 420 ruostumattomasta teräksestä. Sitä käytetään akseliholkkeihin erittäin hankaavissa olosuhteissa, ja sen kulutuskestävyys on parempi kuin J32.
R35

Linatex® Premium -kumi
Luonnonkumi
R35 Linatex premium on pehmeä ja erittäin elastinen luonnonkumi, joka on optimoitu pienhiukkaslietteen hankaussovelluksiin.
R55

Myllyn poistovuori on luonnonkumia.
Luonnonkumi
R55 luonnonkumi on seos, joka on erityisesti suunniteltu käsittelemään yleistä laajaa lietteen jakautumista hiomakoneiden purkaussovelluksissa.
R508

Myllyn poistovuori on luonnonkumia.
Luonnonkumi
R508 luonnonkumi on erityisesti vaativimpiin sovelluksiin suunniteltu seos, jolla on erittäin korkea repäisylujuus ja vetolujuus.
S01

EPDM kumi
Synteettinen elastomeeri
S01 on synteettinen elastomeeri, jolla on erinomainen haponkestävyys ja otsoninkestävyys. Sitä käytetään pääasiassa tiivistyssovelluksissa sen alhaisen puristuvan pysyvän muodonmuutosominaisuuden vuoksi.
S12

Nitriilikumi
Synteettinen elastomeeri
S12 on synteettinen kumi, jota käytetään yleisesti rasvoja, öljyjä ja vahoja koskevissa sovelluksissa. S12:lla on kohtalainen korroosionkestävyys.
S21

Butyyli (IIR) kumi
Synteettinen elastomeeri
Synteettisellä S21-kumilla on erinomainen kemiallinen stabiilisuus, hyvä lämmönkestävyys ja hapettumisenkestävyys, mutta sillä on huono korroosionkestävyys. S21:tä käytetään happamissa ympäristöissä.
S31

Kloorisulfonoitu polyeteeni
Synteettinen elastomeeri
S31 on antioksidantti ja lämmönkestävä{1}elastomeeri. Sillä on erinomainen kemiallinen stabiilisuus happoja ja hiilivetyjä vastaan.
S42

Polybutadieeni
Synteettinen elastomeeri
S42 on luja -synteettinen elastomeeri, jonka dynaaminen suorituskyky on vain hieman pienempi kuin luonnonkumin. S42:lla on erinomainen lämmön- ja öljynkestävyys. Sitä käytetään yleensä tilanteissa, joissa hiilivety{5}}pohjainen luonnonkumi hajoaa.
S51

Fluorisilikonipolymeeri
Synteettinen elastomeeri
Synteettinen S51 elastomeeri kestää erinomaisesti öljyjä ja kemikaaleja korkeissa lämpötiloissa, mutta sillä on huono korroosionkestävyys.
U38

Kulutusta{0}}kestävä polyuretaani
Polyuretaani elastomeeri
U38 on eroosionkestävä-materiaali, joka toimii hyvin elastomeerisovelluksissa ja sopii "epäpuhtauksiin". Tämä johtuu U38:n korkeasta repäisylujuudesta ja vetolujuudesta. Sen eroosionkestävyys ei kuitenkaan ole yhtä hyvä kuin luonnonkumin (R55ª-kumi).
Y08

Piinitridi yhdistettynä piikarbidiin
Keramiikka

Y08 on kulumista-kestävä keramiikka, joka toimii hyvin pienhiukkasten kulutussovelluksissa, mutta kestää huonosti kiinteitä iskuja ja yli -1 mm:n eroosiota.